原理和方法

1、 地下水探測：電磁方法的最大特點(diǎn)是對地下的低阻異常非常敏感，而地下水是引起低阻異常的主要原因。所以，地下低電阻率異常的地方一般就是含水的地方。

2、 地下全空間瞬變電磁法是由中科院地質(zhì)與地球物理研究所白登海老師與加拿大GEONICS公司合作，于2003年開發(fā)成功的一種新的觀測方法，該方法利用地面以下有限的空間（如煤礦巷道‘隧道等）對目標(biāo)體進(jìn)行近距離觀測，從而提高了探測的可辛苦和分辨率。近年來被我國的煤礦’鐵路隧道施工等行業(yè)廣泛采用，取得了非常好的效果。特別是在我過煤礦水災(zāi)預(yù)測方面獲得了極大的成功。

3、 地下全空間瞬變電磁法（WSTEM）的探測原理：此原理與地面半空間相似，是利用發(fā)射框中的電流中斷以后在空間導(dǎo)電介質(zhì)中引發(fā)的二次渦流場來獲得周圍地層結(jié)構(gòu)的信息。WSTEM的二次場向上下或前后兩個(gè)方向擴(kuò)散，用接受機(jī)觀測二次渦流場的變化，進(jìn)而推測周圍地層的電阻率分布。

4、 WSTEM的觀測方式：地下觀測一般在巷道或隧道中進(jìn)行，空間很小，不可能采取大框或大定源方式，只能采用小框，而且只能采用偶極方式。巷道中一般有兩種方式a)共面方式：當(dāng)觀測沿巷道底板或側(cè)幫進(jìn)行時(shí)，應(yīng)選用此方式，即發(fā)射框和接收線圈處于同一個(gè)平面內(nèi)，且須采用特制專用發(fā)射電纜。b)共軸方式：當(dāng)觀測在巷道掘進(jìn)頭進(jìn)行超前探測時(shí)，應(yīng)采用此方式。接收線圈位于掘進(jìn)頭的掌子面上，發(fā)射框位于掌子面后一定距離，觀測時(shí)保持發(fā)射框所在的平面與接收線圈所在的平面平行，且軸線處于同一直線上。須注意的問題是，掌子面一般只有幾米寬，無法進(jìn)行多點(diǎn)觀測形成剖面，在此就利用TEM定向性好的特點(diǎn)，采取改變角度的辦法進(jìn)行觀測，這樣，探測范圍就是掌子面前方的一個(gè)扇形區(qū)域。

 

TEM47HP井下探測的儀器配置

與地面不同，地下所用的儀器需要一些特殊的設(shè)計(jì)，設(shè)備的各個(gè)部件都必須嚴(yán)格密封，能夠防水、防塵、防爆。

1、發(fā)射線圈：地下巷道的空間很小，所以發(fā)射線圈必須采用多匝線框，為此GEONICS公司專門研制了2m*2m*64匝和1.5m*1.5m*80匝的專用發(fā)射線圈。

2、接收線圈：接收線圈是地下探測的另一個(gè)關(guān)鍵，為了接收到足夠強(qiáng)的信號，同樣需要使用多匝線圈，而且其參數(shù)匹配比發(fā)射線圈更為嚴(yán)格個(gè)精確，所以一般采用高頻線圈。

3、發(fā)射機(jī)：巷道，特別是煤礦巷道中，發(fā)射機(jī)的發(fā)射電流既不能太小也不能太大。如果發(fā)射電流太小，則信號會弱，達(dá)不到期望的深度；如果電流太大，將存在安全隱患。另外，電流越大，關(guān)斷時(shí)間就越長，信號的消耗就越大，分辨率也隨之越低，探測能力（即清晰度）越差。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)射電流一般在1-5安培之間比較合適。

 

 

 

TEM47發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)：

電源：12伏可充電電瓶，在2A輸出時(shí)可連續(xù)工作5小時(shí)；

加強(qiáng)型TEM47HP供電電源為24伏或36伏，最大發(fā)射電流10A
重量：5.3Kg

尺寸：10.5×24×32cm

接收機(jī)重15kg